L'or, la magie des alchimistes

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1 11/01/ Par Claire König, Enseignante Sciences Naturelles L'or, la magie des alchimistes L'or : matière noble, monnaie de référence, magie et mystère de ce qui est rare et précieux, l'or ne laisse personne indifférent, découvrons l'élément, le métal, un peu aussi des mythes qui lui sont liés et son histoire Page 1/10 - L'or, la magie des alchimistes L'or est un minéral très fréquent, on en trouve partout, mais il est toujours peu abondant. Massif, ou en pépites pouvant peser jusqu'à plusieurs dizaines de kilogrammes. En paillettes dans les rivières du monde entier. En filons hydrothermaux quartzeux, placers et conglomérats, pour ce qui concerne ses gisements. Il fond facilement, est inaltérable au feu et facile à travailler. Il brille. Il a toutes les qualités requises pour être «précieux». Symbole de Râ chez les Egyptiens, quintessence de l'état divin chez les Incas, l'homme sut faire, en or, des merveilles, dédiées à ses dieux, ses rois, ses morts. Fragment d'un paravent japonais 1550, encre, couleurs et or sur papier Claire König Salomon disait dans l'ancien Testament : «Heureux l'homme qui a trouvé la sagesse et l'homme qui possède l'intelligence car le profit qu'on en tire vaut mieux que l'or.» Vraiment? L'histoire de la rage effrénée de l'homme à posséder de l'or, même au prix de sa propre vie, tendrait à prouver le contraire Page 1 / 93

2 Reliure du codex Aureus de St Emmeran, IXème s, or repoussé et pierres précieuses Page 2/10 - L'élément et le métal 1 - Les éléments natifs Les éléments du tableau ne contiennent qu'un groupe peu nombreux de minéraux, et on ne les trouve que rarement à l'état natif. Sur les 103 éléments chimiques actuellement connus, il n'en existe que 22 sous forme de minéraux. On y distingue deux catégories : Les Métaux l'argent / silver (Ag Cubique, D = 10-11) le Cuivre / Copper (Cu Cubique, D = 8.9) le Fer / Iron-nickel (rare) (Fe Cubique, D = ) le Mercure et les amalgames / Mercury (Hg Hexagonal, D = 13.6) l'or / Gold (Au Cubique, D = 19.3) le Platine / Platinium (Pt Cubique, D = 21.5) le Plomb / Lead (rare) (Pb Cubique, D = 8.9) Les Non métaux l'antimoine / Antimony (Sb Hexagonal, D = ) l'arsenic / Arsenic (rare) (As Hexagonal, D = 5.7) le Diamant / Diamond (C Cubique, D = 3.52) le Graphite / Graphite (C Hexagonal, D = ) Page 2 / 93

3 le Soufre / Sulfur (S Orthorhombique, D = 2) 2 - L'or : L'or est par importance de qunatité, le 75ème élément constituant l'écorce terrestre; cette dernière en contient % jusqu'à une profondeur de 16 km. L'eau de mer en contient un peu, quelques mg/t sous forme soit de particules fixées soit sous forme d'ions AuCl 4 - Symbole Au Système: Cubique Densité: d : 15, ,3 Dureté 2,7 Propriétés: Peu dur, très lourd, ductile, malléable Clivage: Non Couleur: Jaune ou rouge ou blanc même vert Éclat: Métallique vif Transparence: Opaque Très facilement associé à Ag mais aussi à Cu Or Webmineral Métal et minéral rarement en cristaux nets (octaèdres). En agrégats maclés, en lamelles, réticulé, dendritique, en arborescence, filiforme. 3 - Principaux minerais d'or : Calavérite (Au, Ag) Te2 avec une teneur théorique de 43,59% d'or, monoclinique. Krennerite a la même formule mais pas le même système cristallin, rhombique. Page 3 / 93

4 Cavalérite Webmineral Nagyagite Pb 13 Au 2 Sb 3 Te 6 S 16 avec une teneur de 8,33%, système rhombique. Petzite Ag 3 AuTe 2 ou (Ag,Au) 2 Te, teneur de 25% environ, système cubique. Sylvanite AgAuTe 4 ou Te 2, teneur d'environ 25%, système monoclinique. Sylvanite Webmineral Hessite, Ag 2 Te minéral souvent associé à de grandes quantités d'or. Page 4 / 93

5 Hessite Webmineral Les pépites des placers, or métallique, sont cristallisées dans le système cubique faces centrées (la plus grosse pépite connue pèse 350 kg se nomme Bill End et vient des Nouvelles Gales du Sud en Australie) Système CFC L'or coexiste très souvent avec l'argent (électrum, alliage naturel) dans les minerais, leur rayons ioniques sont voisins, de même avec le cuivre (sous forme d'auricuivrure, porpezite), plus rarement avec le fer, le mercure, le platine, le bismuth ou l'uranium.certains minéraux sont souvent associés à l'or : sulfures, quartz, arsénopyrite, cobaltite, pyrite, stibine Page 5 / 93

6 Diagramme triangulaire Au-Ag-Cu qui donne les couleurs de l'or en fonction des concentrations des autres métaux présents 4 - Propriétés atomiques Numéro atomique Z = 79 Masse atomique u Rayon atomique 135 pm Rayon de covalence 144 pm Rayon de van der Waals 166 pm Configuration électronique Xe 4f 14 5d 10 6s 1, c'est le premier élément du tableau à posséder 5 couches électroniques saturées. États d'oxydation (oxyde) 3, 1 amphotère Isotopes : 197 Au est stable avec 118 neutrons, à l'état naturel. Il semble qu'il existe un isotope radioactif de même masse, son rayonnement très faible et mal défini pourrait avoir une influence sur la croissance des plantes. 196 Au avec T 1/2 = 5,6 jours. 198 Au avec T 1/ 2 = 2,7 jours et 199 Au avec T 1/2 = 3,15 jours. 5 - Propriétés physiques État de la matière solide Température de fusion K Température de vaporisation 3129 K Volume molaire m 3 /mol Énergie de vaporisation kj/mol Énergie de fusion kj/mol Pression de la vapeur Pa à 1337 K Vélocité du son 1740 m/s à K Les propriétés mécaniques varient selon les impuretés résiduelles et les traitements que l'or a subis avant le test mais la ductilité, la malléabilité, l'adhésivité des feuilles d'or sont des propriétés très Page 6 / 93

7 remarquables de l'or. Citons pour exemple qu'avec 1 gramme d'or on peut faire un fil de 2 km! et qu'on réalise des films d'or d'épaisseur inférieure à 10-5 mm. Avec 30g on peut faire une feuille de 30 m 2, ceci à titre indicatif, juste pour fixer les idées! Il en va de même des propriétés thermiques, optiques et électriques. L'or est diamagnétique. Électronégativité 2.54 (Échelle de Pauling) Capacité calorique spécifique 128 J/ (kg*k) Conductivité électrique /m ohm Résistivité 2, ohm.cm à 0 Conductivité thermique 317 W/ (m*k) Coefficient de dilatation linéaire : 14, er Potentiel d'ionisation 890 kj/mol 2e Potentiel d'ionisation 1980 kj/mol Potentiel d'électronégativité Eo = 1,46 V ou 1,68 V selon les auteurs pour une concentration de 1 ion-gr d'or monovalent pour 1000 gr eau et de 1,38 ou 1,39 pour l'or trivalent. On peut remarquer quand même : - que la biréfringence augmente avec la longueur d'onde dans les dépôts cathodiques - que l'or en couches minces a une résistance électrique anormalement élevée - que la résistivité d'un dépôt d'or de 2 micromètres à 20 est plus grande que celle de l'or compact - que l'or est le métal le plus électronégatif, ce qui lui donne de nombreuses applications industrielles les bains utilisés sont des chlorures, bromures, cyanures ou ferrocyanures L'or pur est inaltérable. C'est vraisemblablement cela qui en fait un métal si prisé, plus que sa rareté. Cela lui a aussi donné une grande charge symbolique, dès sa découverte par l'homme. Inaltérable, comme les dieux éternels, éclatant comme le soleil : son nom vient du latin aurum, signifiant aurore. En grec, or se dit chrysos, une statue d'or et d'ivoire est dite chryséléphantine ; de même chrysanthème se traduit par «fleur d'or» L'or symbolise ainsi le pouvoir et le divin. L'électrum est un mélange solide d'or et d'argent. Webmineral Page 7 / 93

8 Comment expliquer cette caractéristique? L'or est un métal noble, il est pauvre en électrons disponibles pour former des liaisons chimiques, dits électrons de valence. Il résiste remarquablement à l'action des produits chimiques. Avec l'or, encore plus qu'avec le platine, le palladium ou l'argent, car dans son atome, les orbites sur lesquelles se distribuent les électrons sont fortement serrées. Cette configuration est à l'origine de son fort potentiel d'ionisation, de sa densité et de son éclat jaune. Il ne peut donc pas se combiner avec l'oxygène : il ne s'oxyde pas, ni ne se ternit. 6 - L'expérience de Rutherford L'or est aussi dans l'histoire à l'origine d'une découverte fondamentale, celle de la structure de l'atome! Lord Ernest Rutherford naquit en 1871, en Nouvelle-Zélande, et fit ses études dans deux universités différentes pour ensuite commencer sa carrière en enseignement de la physique à l'université McGill à Montréal de 1898 à Il continua dans ce domaine les douze années qui suivirent, mais dans des universités différentes. C'est en 1919 qu'il fut professeur de physique expérimentale et directeur du laboratoire Cavendish, à l'université Cambridge. En 1920, il occupa également une chaire de professeur, à l'institution royale de Grande-Bretagne, à Londres. Rutherford fut l'un des premiers et des plus importants chercheurs dans le domaine nucléaire. En 1896, la radioactivité fut découverte par Henri Becquerel. À ce moment, on comprit très vite que les rayonnements émis par l'uranium appartenaient à trois catégories différentes. Rutherford baptisa ces rayons alpha, bêta et gamma, du nom des trois premières lettres de l'alphabet grec. Les rayons gamma étaient semblables aux rayons lumineux, à la différence près que leur longueur d'onde était extrêmement courte. Les rayons bêta étaient des flots très rapides d'électrons. Tandis que les rayons alpha, tant qu'à eux, présentaient une innovation. Ils étaient des courants de particules bien plus massives que les électrons soit de 7000 fois plus massives. Malgré cela, les rayons alpha paraissaient vraiment petits, puisqu'ils pouvaient traverser de fines couches de matière, ce qu'aucun atome ne pouvait exécuter. C'est pour cela que Rutherford décida de prendre des rayons alpha pour réaliser son expérience. Ernest avait pour but de découvrir la structure de l'atome en observant les trajectoires des rayons alpha à travers la matière. Son expérience était tout simplement de bombarder une feuille d'or avec des rayons alpha. Exp Rutherford. Un écran était placé à l'arrière afin de bien percevoir les résultats. Il pouvait faire cette observation lorsqu' apparaissaient des points brillants qui indiquaient à quel endroit les particules touchaient l'écran. Avec cette expérience, Rutherford s'attendait à une simple petite déviation, mais à sa grande surprise, ce n'est pas du tout cela qu'il a obtenu. Il a obtenu plutôt ceci: Page 8 / 93

9 Feuille or Rutherford Plus précisément, cela veut dire qu'une très grande majorité des particules alpha traversaient la feuille d'or (3), tandis que d'autres déviaient lors du passage dans la feuille (1) et finalement, une très petite quantité de particules rebondissaient fortement en frappant la feuille d'or (2) d'une épaisseur très minime, soit d'un demi-micromètre. Rutherford fit connaître son interprétation en Il en tire rapidement une conclusion qui remet en doute l'idée qui jusque-là admise que les atomes sont des sphères pleines. Une théorie révolutionnaire apparaît alors : l'atome est constitué principalement de vide. La théorie nucléaire de la matière est née. S'en suit la mise au point d'un nouveau modèle, la théorie du noyau atomique de Rutherford, très vite complété par le modèle imaginé par un physicien danois du nom de Niels Bohr qui a longtemps travaillé avec Ernest Rutherford. Modèle atomique de Rutherford repris par Bohr En 1913, Bohr ébauche un modèle qui portera son nom. Les atomes sont faits de noyaux de taille négligeable face à celle de l'atome entier, noyaux qui représentent toutefois la quasi-totalité de la masse de l'atome. Autour de ce noyau se trouve un "cortège" électronique. Les électrons sont situés sur des orbites fixes et se déplacent autour du noyau un peu comme les planètes autour du Soleil. D'où le terme de "modèle planétaire" souvent employé pour définir le modèle de Bohr. Ce modèle a la particularité de permettre l'application de la théorie des quanta d'énergie. Les électrons peuvent "sauter" d'une orbite à une autre par gain ou perte d'un quantum d'énergie. Conclusions : - L'atome est surtout constitué de vide, puisque la plupart des rayons alpha traversent la feuille d'or, comme s'il Page 9 / 93

10 n'y avait pas d'obstacle. - La masse de l'atome est concentrée en un point que Rutherford appela noyau. De plus, la charge de ce noyau est positive, car les particules alpha sont repoussées par le noyau. - Le noyau est extrêmement petit et dense puisqu'il n'y a qu'une très petite portion des particules qui rebondissent. - L'atome est neutre, c'est-à-dire qu'il y a autant de charges positives que de charges négatives. - Les charges négatives, de masse négligeable, quant qu'à elles, gravitent autour du noyau. Cette théorie relative à la structure atomique et ses travaux en physique nucléaire lui valurent le prix Nobel. 7 - Propriétés chimiques de l'or. On est loin de la transmutation du mercure en or chère aux alchimistes du Moyen Age même si les chimistes ont essayé toutes sortes d'expériences à ce sujet. Une seule expérience a donné des résultats : des traces d'or y ont été mises en évidence par spectrométrie de masse. Il s'agit d'un bombardement de mercure avec des neutrons rapides selon les réactions suivantes : Hg + 10n -> Au + 1 1p et Hg + 10n -> Au + 1 1p On le voit bien, rien à voir avec l'alchimie ici! cette réaction a été obtenue par Sherr et Bainbridge et fut publiée en Nous ne traiterons pas ici de l'or colloïdal pour lequel il existe une abondante bibliographie (voir quelques titres de référence en page biblio). Il faut savoir que cet or colloïdal est connu depuis le XVI ème siècle et que c'est le premier hydrosol connu Il est utilisé en médecine et en biochimie entre autres. Il n'y guère que les halogènes comme corps simples qui peuvent former des composés avec l'or. La volatilité de l'or à haute température dans une atmosphère d'hydrogène est cependant attribuée à la formation d'un hydrure. Action des acides sur l'or : Quelques acides concentrés à chaud entraînent une certaine solubilité non négligeable par exemple dans le cas de l'acide nitrique concentré bouillant! mais l'acide sulfurique et phosphorique sont sans effet en dessous d'une température de 250! En revanche une combinaison de 2 acides l'un servant d'oxydant à l'autre attaque l'or et le dissout : il s'agit de l'eau régale un mélange d'acides chlohydrique et nitrique Action des bases : pas grand chose à signaler Action des sulfures : pas grand chose non plus Action des cyanures : voir chapitre sur l'extraction de l'or. Action catalytique de l'or : De très nombreuses réactions sont signalées dans la littérature en chimie minérale : - synthèse de l'eau entre 130 et 150 en présence d'or réduit - synthèse de l'eau oxygénée à partir d'un mélange équimoléculaire d'hydrogène et d'oxygène sur un fil d'or chauffé électriquement. - oxydation du monoxyde de carbone par l'oxygène ou le chlore moléculaires - décomposition du protoxyde d'azote mais l'or n'est pas un catalyseur d'hydrogénations organiques sauf pour la transformation de l'acétylène en éthylène et pour la réduction (chimie organique) du nitrobenzène en aniline. Page 10 / 93

11 Or natif sur quartz 8 - Quelques composés de l'or Au+ On a déjà parlé de l'hydrure d'or et des conditions dans lesquelles on peut l'obtenir. Composés avec le chlore : il existe plusieurs chlorures : AuCl existe en 3 phases liées par des équilibres chimiques à diverses températures et pressions : AuCl 3 <-->AuCl + Cl 2 et 2 AuCl <--> 2 Au + Cl 2 Les aurochlorures existent avec Ag, K,Cs, Na et NH 4 On a une formule générale du type 2 M AuCl 4 par exemple. Ce sont des sels stabilisés par un excès de chlorures alcalins. Le réactif de Grignard AuCOCl, un complexe d'or, permet la préparation de certains hydrocarbures. Composés avec le soufre : les aurothiosulfates avec par exemple Na 3 Au ( S 2 O 3 ) 2. 2 H 2 O les aurosulfites dans le même ordre d'idée Na 3 Au ( SO 3 ) 2. 1,5 H 2 O les aurosulfocyanures Au (SCN) 2 - ou Au (SCN) 4 - Composés avec le cyanure : les aurosulfocyanures Au (SCN) 2 - ou Au (SCN) 4 - les aurocyanures, en fait des sels doubles de Ni par exemple : Ni Au (CN) 22 Il en va de même pour Au++, chlorure, bromure et oxyde AuO obtenu par pyrolyse de l'or trivalent hydraté entre 155 et 165, c'est dire que ce composé est «confidentiel», mais il existe! De même les composés avec Au+++ dont certains sont des composés mixtes comme par exemple Rb 4 AuCl 42 PbCl 4. Page 11 / 93

12 Toutes ces réactions ne se font qu'en laboratoire et ont pour but de montrer que dans certaines conditions on peut faire réagir l'or et obtenir des composés de celui-ci. Ceci reste rare et difficile! Page 3/10 - Gisements et extractions 1 - La Medulas, Espagne. Le paysage incroyable de Las Medulas, situé dans la province du Leon et patrimoine de l'humanité depuis 1997, n'est pas dû à une érosion naturelle. Non, il s'agit de l'impact de l'activité d'extraction de l'or par les Romains au I et IIèmes siècles de notre ère. Las Medulas Espagne Cette mine était une des plus grandes exploitations romaine à ciel ouvert. Il s'agit d'un dépôt d'érosion alluvionnaire du Miocène provenant de la Cordillère Cantabrique. Dans les régions minières d'espagne les Romains possédaient environ 500 mines et parmi elles, las Medulas esclaves travaillaient dans ces mines et les Romains en tiraient probablement autour de livres d'or par an ce qui représente 5 tonnes pendant les 200 ans de son activité. Et ce qui représente aussi de remuer quelques 300 millions de mètres cube de sédiments! Le géographe et naturaliste romain, Pline le Vieux, nous décrit la méthode d'extraction de l'or utilisée par les Romains. Il s'agissait de construire de grands réservoirs dans les parties hautes des montagnes, réalisant un réseau de sillons qui descendaient par les versants. L'eau, jetée tout d'un coup, traînait derrière elle, de façon turbulente, la terre vers les parties les plus basses, où les lavoirs étaient placés. Des fois, l'eau entrait dans un réseau très complexe de puits et galeries creusés dans la montagne, où l'effet des trombes d'eau provoque des écroulements. Voilà pourquoi Pline le Vieux a appelé tout le processus «ruina montium». Le plus intéressant du système d'exploitation était le réseau de canaux, presque 400 km, qui venaient des Montes Aquilanos et qui arrivaient jusqu'au gisement. Page 12 / 93

13 Pépite Après deux siècles d'exploitation, les Romains se sont retirés, laissant derrière eux un paysage dévasté. Étant donné l'absence d'activités industrielles ultérieures dans cette région, les traces spectaculaires de cette technique ancienne (l'utilisation de la puissance hydraulique) sont partout visibles, sous forme de pentes montagneuses dénudées et de vastes zones de résidus miniers. 2 - Les grandes découvertes du 19ème siècle dans l'ordre chronologique La production d'or avance en fonction des grandes découvertes de gisements d'or et de nouvelles techniques de production. (Voir chapitre sur les ruées vers l'or). - La Californie : En 1848, de l'or est découvert en Californie par James Marshal et August Sutter dans le canal d'écoulement d'une scierie. En 1849, un gisement d'or est découvert dans la Sierra Nevada, dès lors commence le développement de la célèbre «mother lode» longue de 200km. 1890, dans le Colorado, on découvre de l'or à «Cripple Creek», le minerai a une teneur en or de 19 onces. Canons à eau - L'Australie : En 1850, Hammond Hargraves trouve de l'or dans un affluent de la rivière Macquarie dans le New South Wales. En 1851, on découvre de l'or à Ballarat et à Bendigo Creek. Néanmoins, les meilleurs gisements d'or alluvionnaire sont vite épuisés. Page 13 / 93

14 SA Witwatersrand - L'Afrique du sud : Les diamants sont découverts en Afrique du sud avant l'or. C'est en 1886 que G. Walker découvre de l'or en piochant pour extraire des pierres pour construire une ferme. Il connaît les gisements Australiens, il reconnaît la roche porteuse d'or. C'est un gisement à faible teneur d'or proche de Johannesburg, le Witwatersand. Cliquez pour agrandir SA Witwatersand, gisement d'or Mais, l'exploitation demande beaucoup de capitaux et de moyens techniques, les diamantaires en prennent donc le contrôle. Le problème est que les méthodes utilisées en Californie et en Australie à base de mercure étaient à peine rentables. Mais en 1887, le procédé au cyanure permet à ces gisements d'être rentables. En 1898, l'afrique du Sud devient le premier producteur mondial avec ¼ de la production. Page 14 / 93

15 SA Johannesburg Tau Tona est la plus grande mine d'or de la planète. Située à Carletonville, en Afrique du Sud, elle est profonde de 3, 6 km, et ses multiples galeries s'étendent sur 800 kilomètres. Chaque mois, tonnes de minerai y sont traitées, pour obtenir au final 1,6 tonne d'or. La mine a été contruite par l'anglo American Corporation qui a foré le puit principal de 2 kilomètres en L'exploitation démarra en 1962, c'est une des mines d'or les plus rentables d'afrique du Sud Tau Tona vue générale du site AGAshanti Le nom Tau Tona signifie "grand lion" dans la langue locale sotho. La mine est une des trois mines de Western Deep Levelsau sud de Carletonville, 70 kilomètres à l'ouest de Johannesburg. TauTona se trouve à côté des mines Mponeng and Savuka avec laquelle elle partage les unités de traitement. Quelques chiffres hallucinants : Page 15 / 93

16 pression de la roche 1t/cm 2, elle referme le boyau d'exploitation de 7mm/jour! impossible d'utiliser de grosses machines, le boyau doit être aussi petit que possible à cause des contraintes de la roche. Tout se fait, dans le boyau,, à la main et au marteau piqueur. 10 tremblements de terre par jour, dûs au relâchement des contraintes de la roche. 1M dollars électricité / mois : aération, refroidissement à 28 des galeries 500M litres eau / mois 1h d'ascenseur et 3km à pied dans le boyau pour aller sur une place de travail La cage d'ascenseur qui emmène les mineurs au fond descend à une vitesse de16 mètres par seconde 5t/jour d'explosifs utilisés le filon de quartz mesure 25 cm d'épaisseur et est très pentu, ceci rend les conditions épouvantablement difficiles. Pour les 5600 mineurs, travailler neuf heures par jour à ces profondeurs est extrêmement dangereux. Un système de ventilation et de réfrigération géant a donc été installé pour permettre aux hommes de respirer et de supporter une chaleur oppressante. Des appareils de contrôle tentent de prévoir les tremblements de terre quotidiens, mais les hommes préfèrent se fier à l'instinct des rats. Chaque année, les galeries descendent encore plus bas. La mine est un endroit dangereux où cinq mineurs perdent la vie chaque année (en moyenne). Des travaux sont actuellement en cours pour atteindre 3,9 km de profondeur. Cela en fera la mine la plus profonde du monde. Ce nouveau puit entrera en exploitation en 2009 et permettra l'exploitation de la mine jusqu'en Anglogold Ashanti - Afrique du Sud AngloGold Ashanti, propriétaire actuel de la mine, travaille actuellement à étendre ou améliorer ses mines de Cuiabá au Brésil, Moab Khotsong et Tau Tona en Afrique du Sud, de Geita en Tanzania, Boddington en Australie et Obuasi au Ghana. - Le Canada : En Colombie britannique, l'or est exploité depuis 1860, les sites sont des "placers" et des gîtes "filoniens". Mais en 1896, Robert Henderson et George Washington Carmack découvrent de l'or dans la rivière Klondike. C'est au XXème, en 1991, que la production canadienne d'or atteint un sommet inégalé de 175,3 tonnes... Si le prix de l'or devait osciller autour des niveaux atteints, la mise en chantier de nouvelles mines d'or, et la production canadienne enregistreraient un nouveau record. - L'Alaska : En 1898, trois scandinaves, Jafet Linderberg, John Brynteson et Erik Lindblom découvrent de l'or sur le fleuve Anvil. Page 16 / 93

17 Sweden Aitik mine, CAT avecf chaînes à neige Mais aussi : Suède, Russie (Sibérie), Iran Barat (Iran Occidental), Brésil, Chili, Colombie, Pérou, République Dominicaine, USA, Nouvelle-Zélande, Zimbabwe USA Gold Mine, vue aérienne Les minerais d'or sont hydrothermaux, ce sont donc des eaux chaudes qui remontent dans des fissures avec certains minéraux, par exemple du quartz, et qui y cristallisent. Il peut aussi s'agir d'anciens placers qui ont subi une diagenèse et même un métamorphisme c'est la raison pour laquelle l'or est aussi associé à des conglomérats ou des schistes. Page 17 / 93

18 Peru Las Sorpresas et Yanacocha mines, vue satellite (fausses couleurs) La production d'or est rentable en présence d'environ 4 g d'or par tonne de roche, actuellement. La limite de rentabilité dans le Transwaal était de 5,3 g/t jusqu'en 1949 et depuis elle est passée à 3,63 g/t avec de nouvelles technologies d'extraction plus performantes. La production mondiale s'élève à 2500 tonnes par an dont 25 % proviennent du recyclage (Voir le chapitre sur le marché). 3 - Exploitation des placers. Un placer alluvial est un lieu où un cours d'eau produit un dépôt d'alluvions présentant localement des concentrations naturelles élevées en minéraux lourds, sous forme de sables lourds: débris fins, paillettes, grains et pépites. Ces sables lourds sont composés de nombreux minéraux de forte densité: métaux ( l'or entre autres) et cristaux lourds ( et souvent sombres) mais aussi de matériaux lourds moins nobles: plombs, débris métalliques! Le ruissellement sur des paléo-placers dispersés dans les conglomérats, l'argile ou dans un ancien lit de cours d'eau est aussi et parfois la seule origine de l'or, le dépôt primaire ayant disparu. Les minéraux lourds ne circulent pas sur toute la largeur du lit, ils se concentrent en un chenal étroit appelé "gold line" qui suit généralement "la corde" du cours d'eau. Le trajet se modifie en fonction du débit et de la géométrie, variable elle aussi, du cours d'eau. L'or se trouve dans des plages de graviers, sous forme de particules plus ou moins grosses (paillettes millimétriques ou pépites) mélangées au sable et au graviers. L'or se trouve aussi dans des marmites qui sont des anfractuosités rocheuses situées au fond du lit de la rivière. Dans les plages la teneur est de 0, 2 décigrammes à 4 g /m 3 graviers. Dans les marmites la teneur peut monter jusqu'à 500 g/m 3, sur quelques litres. - Les premiers chercheurs d'or du Far West utilisent une simple bêche et un récipient métallique qui est appelé «batée». Le sable est lavé dans un récipient avec un mouvement circulaire pour que les sédiments les plus légers partent dans l'eau de la rivière, seuls restent le sable et l'or. - Cette méthode rudimentaire est perfectionnée avec une sorte de longue caisse en bois dans laquelle l'eau s'écoule. Il y a des taquets qui sont placés pour retenir les particules les plus lourdes, c'est le «long Tom». - Puis le «Sluice» : des couvertures en laine sont placées sur le fond du canal en bois pour arrêter les particules les Page 18 / 93

19 plus fines d'or. On peut laver avec cet engin environ 1/3 de m 3 /h. - Ensuite, le mercure est utilisé en bout de «Sluice» pour que la poussière d'or s'amalgame avec le mercure. Il faut 1,3 kg de mercure pour amalgamer 1 kg d'or! Dans les placers on utilise souvent des jets d'eau à forte pression pour ameublir le sédiment et on fait ensuite passer la boue sur les tables. Lance à eau orientable Les «suceuses» (dragues aquatiques) aspirent directement le gravier aurifère dans un tuyau et le déverse sur une rampe de lavage. (Voir aussi le chap. sur l'or en France.) Cette exploitation de placers n'est pas toujours artisanale, tant s'en faut, mais c'est la seule à la laquelle peuvent se livrer des particuliers. 4 - L'orpaillage L'orpaillage artisanal est encore largement pratiqué en Afrique de l'ouest notamment les années de grande sécheresse. Habituellement c'est une activité complémentaire qui remplace l'activité agricole de la minovembre à la mi-mai. En hivernage normal les pluies abondantes remplissent les puits et empêchent tout travail d'orpaillage. Orpaillage au Sénégal Les puits creusés sur les gisements alluvionnaire et éluvionnaire ont tous environ 80 cm de diamètre. Lors de la progression des encoches sont creusées le long d'une paroi pour permettre au mineur de caler ses pieds en même temps qu'il s'adosse à l'autre paroi. Il s'aide des bras et des jambes mais très peu des mains pour se déplacer dans le puits. Une écuelle en bois permet de ramasser les débris rocheux et de remplir le seau. Pour remonter les déblais et graviers aurifères, les seaux en plastique ont remplacé les paniers et cordes en fibres. La sélection des graviers aurifères est fonction des gisements. Une fois la couche riche atteinte des galeries sont creusées dans toutes Page 19 / 93

20 les directions. Aucun boisage n'est installé, seuls des piliers de minerai préservé assurent une certaine stabilité au toit de la couche qui est souvent très peu induré. Les accidents semblent être assez rare malgré les conditions de travail. Le lavage des graviers est la tache réservée aux femmes. Il est pratiqué dans les marigots lorsqu'ils ne sont pas sec, sinon des amorces de puits sont remplies de l'eau puisée dans ceux qui atteignent la nappe. Les ustensiles utilisés : bassine de plastique, calebasses, écuelle en bois. Le débourbage : les gros graviers sont lavés, triés et rejetés. Une fois les plus gros graviers retirés le reste des alluvions est débarrassé de l'eau boueuse par des mouvement oscillatoires de calebasse, utilisée comme une batée. Restent au fond de la calebasse quelques grains de quartz, les minéraux lourds (magnétite, ilménite) et les paillettes d'or. Ces minéraux sont versés dans un écuelle de bois dans laquelle les paillettes sont triées en fin de journée. On estime à 13 millions les mineurs «artisanaux», pour toutes sortes de minéraux or compris bien sûr, dans au moins 30 régions du monde : Amérique Latine, Afrique et Asie. A ce tarif là ce n'est plus de l'artisanat! Pour l'or une estimation fait état de 6 millions qui extraient entre 3 et 500 tonnes chaque année soit le quart de la production mondiale à peu près! et dans certaines régions cela peut atteindre les 3/4 de la production totale (estimation de la Banque Mondiale). Les conditions difficiles ont conduit de nombreux paysans à devenir chercheurs d'or dans des conditions souvent abominables, sans parler du travail des enfants... Pépites au fond d'une batée Malheureusement il est évident, selon un article du New York Time, que la nature en paie le prix fort. En effet, les activités d'extraction sont extrêmement destructrices et polluantes. Destructrices, quant aux quantités énormes de roches arrachées pour quelques onces de métal. Polluantes quant au cyanure ou au mercure utilisés pour récupérer les paillettes d'or. Les déchets découlant de cette activité, du fait de leur toxicité, s'apparentent dans leur gestion, selon le New York Time, aux déchets nucléaires. Aussi utiliser de tels produits heurte les consciences et en laisser s'échapper dans la nature, est éminemment condamnable. Il en va naturellement de même pour les mines et usines de pays qui ne sont pas consciencieux quant à l'environnement, et pas seulement des pays pauvres. (voir chapitre sur l'or en France). Pour preuve supplémentaire si besoin était, l'accident survenu en Roumanie en 2000, lorsque des déchets miniers se sont déversés dans un affluent du Danube causant la mort de milliers de poissons et entraînant le poison jusqu'à la mer Noire. En Bulgarie, au mois d'octobre dernier, une manifestation rassemblant des Bulgares, mais aussi leurs voisins grecs et turcs a dénoncé l'ouverture d'une mine d'or qui risque de polluer un fleuve. 5 - Extraction et purification des minerais de gisements primaires. Page 20 / 93

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